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缓冲剂

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缓冲剂
缓冲剂 用途与合成方法
  • 种类及性质机体的组织器官中存在缓冲酸性代谢产物的系统,以维持细胞内外环境的酸碱平衡,例如血浆缓冲系统有NaHCO3/H2CO3、Na2HPO4/NaH2PO4、Na- Pro/H- Pro(Pro:蛋白质)等缓冲对;骨骼肌细胞中的缓冲系统有K2HPO4/KH2PO4、K- Pro/H- Pro、KHCO3/H2CO3等缓冲对。其中,血浆中以NaHCO3/H2CO3缓冲对最为重要,而骨骼肌细胞中以K2HPO4/KH2PO4和K- Pro/H- Pro最为重要。NaHCO3/H2CO3缓冲对是细胞外液中最强大重要的缓冲系统。正常情况下,血浆中NaHCO3/H2CO3缓冲对的浓度比维持在20/1。该缓冲系统来自谢产物CO2的水合作用:

    由于该缓冲对有较多可接受氢离子(H+)的碱性物质,即HCO3-,因此对酸的缓冲能力特别强。HCO3-与H+反应生成H2CO3,然后转变为水和CO2,CO2从肺脏呼出体外,这是机体排出H+最有效最便捷的途经。肺脏通过呼出CO2来调节血浆NaHCO3/H2CO3的比值,而肾脏通过排出过多的酸性或碱性物质,调节血浆中NaHCO3的含量。 细胞内、外液的酸碱平衡是一个相互连贯的整体,细胞内产生的酸性物质可进入细胞外液,再排出体外。骨骼肌细胞内的代谢产物首先在细胞内得到一定程度的缓冲,余下的可进入血液,进一步被缓冲,然后通过肺脏或肾脏排出体外。正常人血浆和组织间液的pH值总是维持在7.35~7.45的范围内。骨骼肌细胞内液pH值较血浆低,一般保持在7.05左右。

  • 应用1. 碳酸氢钠:又名小苏打,为白色结晶体,其中NaHCO3含量99%以上,国内广泛用于食品工业、医药和兽药中,在国外则更多地用作畜禽饲料添加剂〔3〕。碳酸氢钠是目前研究较为清楚、安全的饲料添加剂,1%碳酸氢钠水溶液pH值8.4,在瘤胃pH值为6.2时发挥有效的缓冲功能。其作用包括提高瘤胃pH值和渗透压,维持理想的瘤胃发酵环境和增加瘤胃液外流速度。据近几年国内外的研究,在畜禽饲料中添加适量碳酸氢钠,可有效地提高畜禽对饲料的消化率,加速营养物质的利用和有害物质的排出,提高畜禽的增重速度;可使畜禽机体的抵抗力和免疫力保持良好状态,有效地提高畜禽的抗应激能力,对预防畜禽疾病、保持畜禽健康生长具有重要作用。 2. 氧化镁:是一种碱性物质,氧化镁的主要作用是维持瘤胃适宜的酸度,增强食欲,增加日粮干物质采食量,有利于粗纤维和糖类消化,提高瘤胃和肠道对营养物质的吸收。氧化镁不仅可以补充饲粮中镁的不足(含镁54%),而且能够调节瘤胃发酵,对于奶牛来说还可增加乳腺对乳脂合成前体物的吸收。氧化镁的溶解度、饲料的热处理和颗粒度大小,直接影响其作用效果。 3. 柠檬酸钠:研究证明较大剂量的柠檬酸钠可一定程度缓冲乳酸,提高大强度运动的成绩。线粒体柠檬酸循环是有氧氧化的代谢途经,柠檬酸根是该循环的中间代谢物,可沿循环继续氧化分解产生能量。补充柠檬酸钠可提高细胞外液的缓冲能力,促使H+从肌细胞内液流出,这与碳酸氢钠的作用类似。由于柠檬酸钠的代谢产物就是碳酸氢盐(柠檬酸钠可通过柠檬酸循环,释放羧基,产生碳酸氢盐),补充柠檬酸钠从理论上讲可以提高机体碳酸氢盐的浓度。
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